Читайте также:
|
Конвертор СО.
1) по характеру процесса: на 1 стадии не достигается равновесие, на 2 практически до равновесия. остаточное СО не б 0,6%.
2) по фаз состоянию: гетерогенно-каталитический
3) по тепловому эффекту: экзотермический.
4) по температуре: среднетемпературный.
5) по давлению 3,3 МПа – высокий
6) по степени перемешивания – идеального вытеснения.
7) по температурному режиму: если не учитывать потерь через стенку – адиабатический, 8) по времени – непрерывный, сталь легированная хром, никель, титан.
Задача: Равновесие реакции конверсии СО:
lgК=2485,5/Т+1,565*lgТ-0,066*10-3*Т+0,207 *105/ Т2 –6,946.
Напишите эту реакцию, рассчитайте К при 400 оС.
Расчет:
СО+Н2О«СО2+Н2О, Н = -41. Т = 400+273=673 К.
lgК = 1,0829Þ К=12,103.
Влияние температуры и давления на скорость и степень превращения обратимой экзотермической реакции синтеза аммиака. Линия оптимальных температур (ЛОТ)
Синтез аммиака из N2 и Н2:
N2+3 Н2«2NH3, Н= - 92 кДж относится к числу равновесных обратимых реакций, протекающих с выделением тепла и уменьшением объема. Согласно принципа Ле-шателье, равновесие реакции синтеза аммиака смещается вправо с увеличением давления и уменьшения температуры. Синтез NH3 без применения катализатора даже при высокой температуре протекает медленно. В производственных условиях для получения требуемой скорости реакции синтез NH3 ведут при температурах не ниже 400-5000С и при участии твердых катализаторов.
Скорость обратимой реакции синтеза аммиака описывается уравнением:
U=k*Р3H2РN2
Для увеличения скорости необходимо увеличение константы скорости и давления. Константа скорости р-ции описывается уравнением Аррениуса: k=k0*e-E/RT.
Из анализа уравнения видно, что с увеличением Т (даже незначительно) возрастает константа скорости. Для выбора оптимальных условий процесса необходимо совместно учитывать кинетику и равновесие.
Т.о. для реакции синтеза NH3 установлены следующие зависимости:
k K* U
Графически
перемножая
эти графики
получим
T Т Топт Т
Кривая U=f(T) построена из условия, что Х во всем диапазоне изменения температур является const. Если с изменением температуры меняется Х (пример - синтез аммиака), то получаем серию кривых в координатах U и T. ЛОТ – линия, связывающая максимумы отдельных кривых. Оптимальными называются температуры, при которых обеспечиваются максимальные скорости проведения ХТП для достижения заданных степеней превращения.
Критерием оптимизации служит максимальная скорость реакции или максимальная степень превращения.
Дата добавления: 2014-12-18; просмотров: 77 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |
| Дать полную характеристику конвертору монооксида углерода, как реактору. Материал конвертора. | | | Решение |